CN212045995U - 旋转移动3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种旋转移动3D打印机，涉及打印机械技术领域。该旋转移动3D打印机包括打印机、立柱和横臂；打印机连接于横臂，横臂转动连接于立柱，横臂能够绕与立柱的连接点转动，打印机能够随横臂同步转动；打印机能够相对横臂沿第一方向移动，且打印机能够相对横臂沿第二方向移动；第一方向为横臂的长度方向，第二方向与第一方向呈角度设置，以缓解现有技术中3D打印机在打印时的移动具有局限性，进而导致打印效率更低且打印范围较小的技术问题。

Description

旋转移动3D打印机

技术领域

本实用新型涉及打印机械技术领域，尤其涉及一种旋转移动3D 打印机。

背景技术

3D打印是快速成型技术的一种，以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。随着科技迅速发展，3D打印技术也被应用在更多领域。但是就目前而言，大多数3D打印机进行打印时仍具有较多欠缺，例如3D打印机在打印时的移动方向具有局限性，不仅影响打印效率，而且对打印机的打印范围形成限制。

鉴于此，迫切需要一种旋转移动3D打印机，能够解决上述问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转移动3D打印机，以缓解现有技术中3D打印机在打印时的移动具有局限性，进而导致打印效率更低且打印范围较小的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种旋转移动3D打印机，包括打印机、立柱和横臂；

所述打印机连接于所述横臂，所述横臂转动连接于所述立柱，所述横臂能够绕与所述立柱的连接点转动，所述打印机能够随所述横臂同步转动；所述打印机能够相对所述横臂沿第一方向移动，且所述打印机能够相对所述横臂沿第二方向移动；

所述第一方向为所述横臂的长度方向，所述第二方向与所述第一方向呈角度设置。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述旋转移动3D打印机还包括回转机构，所述回转机构连接于所述立柱与所述横臂之间，所述回转机构用于驱动所述横臂相对于所述立柱转动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述回转机构包括第一驱动件、第一齿轮和第二齿轮，且所述第一齿轮安装于所述横臂，所述第二齿轮安装于所述立柱；

所述第一驱动件的动力输出端与所述第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合传动，且所述第一齿轮能够绕所述第二齿轮的轴线做回转运动，所述横臂随所述第一齿轮同步运动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述旋转移动3D打印机还包括平移机构，所述平移机构连接于所述打印机与所述横臂之间，所述平移机构用于驱动所述打印机沿所述第一方向移动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述横臂设置有长度沿所述第一方向延伸的第一齿条；

所述平移机构包括第二驱动件、第三齿轮和用于连接所述打印机的安装架，所述安装架滑动连接于所述横臂，所述第二驱动件安装于所述安装架；

所述第二驱动件的动力输出端与所述第三齿轮传动连接，所述第三齿轮与所述第一齿条啮合传动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述横臂设置有长度沿所述第一方向延伸的导轨，所述安装架设置有卡槽，所述卡槽卡接于所述导轨，且所述安装架能够通过所述卡槽沿所述导轨的长度方向滑动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述旋转移动3D打印机还包括立臂；

所述打印机安装于所述立臂，所述立臂滑动连接于所述安装架，并能够沿所述第二方向滑动，所述打印机随所述立臂同步移动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述立臂设置有长度沿所述第二方向延伸的第二齿条；

所述旋转移动3D打印机还包括第三驱动件以及与所述第三驱动件的动力输出端传动连接的第四齿轮，所述第三驱动件安装于所述安装架，所述第四齿轮与所述第二齿条啮合传动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述旋转移动3D打印机还包括配重组件，所述配重组件安装于所述横臂，并能够相对所述横臂沿所述第一方向移动，所述立柱位于所述配重组件与所述打印机之间。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述横臂设置有长度沿所述第一方向延伸的第三齿条；

所述配重组件包括第四驱动件、第五齿轮和配重块，所述配重块滑动连接于所述横臂，所述第四驱动件安装于所述配重块；

所述第四驱动件的动力输出端与所述第五齿轮传动连接，所述第五齿轮与所述第三齿条啮合传动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述旋转移动3D打印机还包括固设于所述立柱的固定基座，所述固定基座用于支撑所述立柱。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种旋转移动3D打印机，包括打印机、立柱和横臂，打印机连接于横臂，横臂转动连接于立柱，以便于横臂能够绕与立柱的连接点转动，进而带动打印机随横臂同步转动。同时，打印机能够相对横臂沿第一方向移动，打印机还能够相对横臂沿第二方向移动，进而通过打印机的多方向移动以提高旋转移动3D打印机的使用灵活性。同时，正是因为打印机具有多方向的移动，故而满足多种不同的打印需求，且打印效率得以提升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的旋转移动3D打印机的第一局部示意图；

图2为本实用新型实施例提供的旋转移动3D打印机的第二局部示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为图2中B处的局部放大图；

图5为本实用新型实施例提供的旋转移动3D打印机的第三局部示意图；

图6为本实用新型实施例提供的旋转移动3D打印机的局部结构主视图；

图7为图6中C处的局部放大图；

图8为本实用新型实施例提供的旋转移动3D打印机中回转机构的示意图；

图9为本实用新型实施例提供的旋转移动3D打印机中配重组件的示意图。

图标：10－打印机；20－立柱；30－横臂；31－第一齿条；32－第三齿条；40－回转机构；41－第一驱动件；42－第一齿轮；43－第二齿轮； 50－平移机构；51－安装架；52－第二驱动件；53－第三齿轮；60－立臂； 61－第二齿条；62－第三驱动件；63－第四齿轮；70－配重组件；71－配重块；72－第四驱动件；73－第五齿轮；80－固定基座。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1－图8所示，本实施例提供的旋转移动3D打印机包括打印机10、立柱20和横臂30；打印机10连接于横臂30，横臂30转动连接于立柱20，横臂30能够绕与立柱20的连接点转动，打印机10 能够随横臂30同步转动；打印机10能够相对横臂30沿第一方向移动，且打印机10能够相对横臂30沿第二方向移动；第一方向为横臂 30的长度方向，第二方向与第一方向呈角度设置。

在本实施例中，以第一方向为横臂30的长度方向，以第二方向为立柱20的长度方向，且第一方向与第二方向之间呈直角。立柱20 的长度沿竖直方向延伸，则横臂30的长度沿水平方向延伸。支柱用于支撑横臂30，且横臂30与立柱20转动连接，以便于横臂30能够做回转运动。打印机10安装在横臂30上，当横臂30相对立柱20 转动的同时能够带动打印机10同步做回转运动。以横臂30与立柱 20的连接点为第一点，以打印机10与横臂30的连接点为第二点，则第一点到第二点的直线距离即为打印机10随横臂30做回转运动的回转半径。同时，打印机10能够相对于横臂30沿横臂30的长度方向移动，进而使得第二点与第一点之间的直线距离得以调节，即打印机10做回转运动的回转半径能够调节。而且，打印机10还能够相对于横臂30沿立柱20的长度方向移动，即打印机10能够沿竖直方向上下移动，进而调整打印机10的打印高度。

相较于现有技术中3D打印机只能简单的平移而言，该旋转移动 3D打印机将平移与转动相互配合，进而使得打印机10不仅具有沿竖直方向的上下移动，还具有沿水平方向的移动，同时还能够做回转运动，进而提高打印机10工作时的灵活性，满足多种不同的打印需求，提高了打印效率。

请继续参考图1和图2，在实际使用时，旋转移动3D打印机还包括固设于立柱20的固定基座80，固定基座80用于支撑立柱20。

具体的，固定基座80固定在打印场地，用于确保立柱20具有稳定性以支撑转动的横梁以及安装于横梁的打印机10。在本实施例中，固定基座80包括呈三角形结构的基座以及分别连接于基座的三个顶点处的支腿，每个支腿依次以基座的一条边为基准延伸。每个支腿上设置有多个吊环螺栓，以便于相对打印场地固定。同时，每个支腿上还设置有加强筋，以提高支腿的结构稳定性，进而提高对立柱20的支撑性能。其中，基座利用三角形稳定性高的原理，以确保具有良好的支撑性。立柱20的横截面也呈与基座的横截面相适应的三角形。立柱20包括连接座和多个支撑节，多个支撑节沿竖直方向间隔排布，且任意相邻的两个支撑节之间通过连接座固定连接。支撑节包括分别位于三角形的三个顶点处的竖杆以及连接于三个竖杆之间的斜杆，每个斜杆的两端分别与一个竖杆固接。

请继续参考图1、图2和图8，优选的，旋转移动3D打印机还包括回转机构40，回转机构40连接于立柱20与横臂30之间，回转机构40用于驱动横臂30相对于立柱20转动。具体的，在立柱20的顶部设置有第一支撑基板，同时横臂30朝向立柱20的一侧设置有第二支撑基板，回转机构40安装在第一支撑基板和第二支撑基板之间。第一支撑基板和第二支撑基板的设置能够降低对立柱20以及横臂30 的磨损。

请继续参考图1、图2和图8，在一些实施例中，回转机构40 包括第一驱动件41、第一齿轮42和第二齿轮43，且第一齿轮42安装于横臂30，第二齿轮43安装于立柱20；第一驱动件41的动力输出端与第一齿轮42传动连接，第一齿轮42与第二齿轮43啮合传动，且第一齿轮42能够绕第二齿轮43的轴线做回转运动，横臂30随第一齿轮42同步运动。

具体的，立柱20连接于横臂30的中部位置处，以横臂30与立柱20的连接处为基准，该连接处至横臂30的两个延伸端的坡度逐渐由大至小变化，呈山形结构分布。横臂30的长度远大于横臂30的宽度，以便于打印机10沿横臂30的长度方向移动。沿横臂30的宽度方向的一侧设置有凸出于横臂30的连接板，第一齿轮42安装于该连接板，第二齿轮43安装于立柱20上的第一支撑基板。第一齿轮42 在第一驱动件41的动力作用下具有绕自身轴线的转动，同时第一齿轮42与第二齿轮43啮合传动，以便于第一齿轮42绕第二齿轮43 的轴线方向转动，即第一齿轮42绕第二齿轮43的轴线做回转运动，进而实现第一齿轮42带动横臂30同步做回转运动，横臂30带动打印机10同步做回转运动。

请继续参考图1－图5，优选的，旋转移动3D打印机还包括平移机构50，平移机构50连接于打印机10与横臂30之间，平移机构50 用于驱动打印机10沿第一方向移动。即：平移机构50能够带动打印机10沿横臂30的长度方向移动，进而不仅便于打印机10调节打印长度，也能够调节打印机10的回转半径。

请继续参考图1－图3，优选的，横臂30设置有长度沿第一方向延伸的第一齿条31；平移机构50包括第二驱动件52、第三齿轮53 和用于连接打印机10的安装架51，安装架51滑动连接于横臂30，第二驱动件52安装于安装架51；第二驱动件52的动力输出端与第三齿轮53传动连接，第三齿轮53与第一齿条31啮合传动。

具体的，立柱20与横臂30的连接点将横臂30分为两段，即第一段和用于连接打印机10的第二段，第一齿条31固定安装在横臂 30的第二段，且第一齿条31沿横臂30的长度方向延伸。安装架51 沿竖直方向的横截面呈直角梯形结构设置，包括长边壁、短边壁、两个梯形侧壁以及连接于两个梯形侧壁之间的直角侧壁，长边壁与短边壁相对且间隔设置，两个梯形侧壁相对且间隔设置，直角侧壁的长度沿竖直方向延伸。其中，长边壁与横臂30滑动连接。在安装架51 的其中一个梯形侧壁设置有第一电机座，第二驱动件52通过第一电机座安装于安装架51，第二驱动件52与第三齿轮53传动连接，以驱动第三齿轮53绕自身轴线转动，第三齿轮53与第一齿条31啮合传动，进而带动安装架51沿横臂30的长度方向滑动，进而实现通过安装架51带动打印机10相对横臂30的平移。

在本实施例中，横臂30设置有长度沿第一方向延伸的第一导轨，安装架51设置有第一卡槽，第一卡槽卡接于第一导轨，且安装架51 通过第一卡槽沿第一导轨的长度方向滑动。

具体的，第一导轨的数量为两个，两个第一导轨沿横臂30的宽度方向间隔排布。安装架51朝向横臂30的长边壁面上固定有第一滑块，第一滑块设置有第一卡槽，第一导轨能够嵌入第一卡槽内，并与第一滑块滑动连接。第一滑块设置有四个，两个第一滑块为一组，共同连接于同一个第一导轨，进而提高安装架51与横臂30之间的连接可靠性。同时第一导轨与第一滑块之间的滑动提高安装架51相对横臂30平移的稳定性。

其中，在横臂30上还设置有第一接近开关，用于表示安装架51 相对横臂30移动的临界位置，进而提高安装架51相对横臂30移动的安全性。

请继续参考图1、图2、图5和图6，优选的，旋转移动3D打印机还包括立臂60；打印机10安装于立臂60，立臂60滑动连接于安装架51，并能够沿第二方向滑动，打印机10随立臂60同步移动。

具体的，安装架51的直角侧壁上连接有立臂60，立臂60的长度沿立柱20的长度方向延伸，即沿竖直方向延伸，打印机10安装于立臂60的延伸末端。立臂60能够相对安装架51沿竖直方向移动，进而带动打印机10同步移动，以实现打印机10的高度变化。

请继续参考图5－图7，在本实施例中，立臂60设置有长度沿第二方向延伸的第二齿条61；旋转移动3D打印机还包括第三驱动件62 以及与第三驱动件62的动力输出端传动连接的第四齿轮63，第三驱动件62安装于安装架51，第四齿轮63与第二齿条61啮合传动。

具体的，第二齿条61固设于立臂60，并沿立臂60的长度方向延伸。安装架51的短边壁上设置有第二电机座，第三驱动件62通过第二电机座安装于安装架51，第三驱动件62的传动轴与第四齿轮63 传动连接，进而驱动第四齿轮63绕自身轴线转动。同时，第四齿轮 63与第二齿条61啮合传动，进而驱动立臂60相对安装架51沿竖直方向滑动，实现打印机10沿竖直方向的移动。

其中，在安装架51的直角侧壁上固定安装有第二滑块，立臂60 朝向安装架51的一侧设置有第二导轨。每个第二滑块均设置有第二卡槽，第二导轨能够嵌入该第二卡槽内，并第二导轨能够通过第二卡槽相对于第二滑块滑动。第二导轨的数量为两个，两个第二导轨沿横臂30的长度方向间隔排布。第二滑块的数量为四个，两个第二滑块为一组，一组第二滑块共同连接于同一第二导轨，进而提高立臂60 相对安装架51滑动的稳定性。

其中，在安装架51上设置有第二接近开关，第二接近开关作为立臂60相对安装架51移动的临界位置，提高二者之间的安全性，进而提高打印安全。

请继续参考图1、图2、图4和图9，优选的，旋转移动3D打印机还包括配重组件70，配重组件70安装于横臂30，并能够相对横臂 30沿第一方向移动，立柱20位于配重组件70与打印机10之间。

具体的，配重组件70安装在横臂30的第一段，即配重组件70 与安装架51分别安装在横臂30的两段，配重组件70的设置为确保打印机10随安装架51沿横臂30的长度方向移动时，横臂30的稳定性和平稳性。

请继续参考图2、图4和图9，优选的，横臂30设置有长度沿第一方向延伸的第三齿条32；配重组件70包括第四驱动件72、第五齿轮73和配重块71，配重块71滑动连接于横臂30，第四驱动件72 安装于配重块71；第四驱动件72的动力输出端与第五齿轮73传动连接，第五齿轮73与第三齿条32啮合传动。

具体的，第三齿条32固设于横臂30，并能够沿横臂30的长度方向延伸。配重块71包括配重箱体和安装在配重箱体内的配重件。配重箱体滑动连接于横臂30，且配重箱体的一侧壁固设有第三电机座，第四驱动件72通过第三电机座安装于配重箱体。第四驱动件72 的传动轴与第五齿轮73传动连接，驱动第五齿轮73绕自身轴线转动。同时，第五齿轮73与第三齿条32啮合传动，进而实现配重箱体相对横臂30沿横臂30的长度方向移动。

其中，横臂30连接有长度沿横臂30的长度方向延伸的第三导轨，配重箱体上固设有第三滑块，第三滑块设置有第三卡槽，以与第三导轨卡接配合，且第三导轨能够通过第三卡槽相对于第三滑块滑动。同时，第三导轨数量为两个，第三滑块的数量为四个，两个第三滑块为一组，共同与同一个第三导轨连接，提高配重箱体与横臂30之间的连接可靠性。

在实际使用时，该旋转移动3D打印机还具有总控中心，第四驱动件72以及第二驱动件52均与总控中心电连接。当需要调节打印机 10的回转半径时，总控中心控制第四驱动件72和第二驱动件52同步启动。若打印机10沿远离立柱20的方向移动，则配重箱体也沿远离立柱20的方向移动；若打印机10沿靠近立柱20的方向移动，则配重箱体也沿靠近立柱20的方向移动。无论打印机10与配重箱体如何移动，只要确保横臂30水平平衡即可。

其中，配重箱体内的配重件的数量能够根据实际需求增加或减少。

其中，上述的第一驱动件41、第二驱动件52、第三驱动件62 以及第四驱动件72均采用伺服电机。

其中，上述的安装架51相对横臂30的直线移动、立臂60相对于安装架51的直线移动以及配重箱体相对于横臂30的直线移动均可以采用直线模组，其只要能够实现直线移动即可。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种旋转移动3D打印机，其特征在于，包括打印机(10)、立柱(20)和横臂(30)；

所述打印机(10)连接于所述横臂(30)，所述横臂(30)转动连接于所述立柱(20)，所述横臂(30)能够绕与所述立柱(20)的连接点转动，所述打印机(10)能够随所述横臂(30)同步转动；所述打印机(10)能够相对所述横臂(30)沿第一方向移动，且所述打印机(10)能够相对所述横臂(30)沿第二方向移动；

所述第一方向为所述横臂(30)的长度方向，所述第二方向与所述第一方向呈角度设置。

2.根据权利要求1所述的旋转移动3D打印机，其特征在于，所述旋转移动3D打印机还包括回转机构(40)，所述回转机构(40)连接于所述立柱(20)与所述横臂(30)之间，所述回转机构(40)用于驱动所述横臂(30)相对于所述立柱(20)转动。

3.根据权利要求2所述的旋转移动3D打印机，其特征在于，所述回转机构(40)包括第一驱动件(41)、第一齿轮(42)和第二齿轮(43)，且所述第一齿轮(42)安装于所述横臂(30)，所述第二齿轮(43)安装于所述立柱(20)；

所述第一驱动件(41)的动力输出端与所述第一齿轮(42)传动连接，所述第一齿轮(42)与所述第二齿轮(43)啮合传动，且所述第一齿轮(42)能够绕所述第二齿轮(43)的轴线做回转运动，所述横臂(30)随所述第一齿轮(42)同步运动。

4.根据权利要求1所述的旋转移动3D打印机，其特征在于，所述旋转移动3D打印机还包括平移机构(50)，所述平移机构(50)连接于所述打印机(10)与所述横臂(30)之间，所述平移机构(50)用于驱动所述打印机(10)沿所述第一方向移动。

5.根据权利要求4所述的旋转移动3D打印机，其特征在于，所述横臂(30)设置有长度沿所述第一方向延伸的第一齿条(31)；

所述平移机构(50)包括第二驱动件(52)、第三齿轮(53)和用于连接所述打印机(10)的安装架(51)，所述安装架(51)滑动连接于所述横臂(30)，所述第二驱动件(52)安装于所述安装架(51)；

所述第二驱动件(52)的动力输出端与所述第三齿轮(53)传动连接，所述第三齿轮(53)与所述第一齿条(31)啮合传动。

6.根据权利要求5所述的旋转移动3D打印机，其特征在于，所述横臂(30)设置有长度沿所述第一方向延伸的导轨，所述安装架(51)设置有卡槽，所述卡槽卡接于所述导轨，所述安装架(51)能够通过所述卡槽沿所述导轨的长度方向滑动。

7.根据权利要求5所述的旋转移动3D打印机，其特征在于，所述旋转移动3D打印机还包括立臂(60)；所述打印机(10)安装于所述立臂(60)，所述立臂(60)滑动连接于所述安装架(51)，并能够沿所述第二方向滑动，所述打印机(10)随所述立臂(60)同步移动；

所述立臂(60)设置有长度沿所述第二方向延伸的第二齿条(61)；

所述旋转移动3D打印机还包括第三驱动件(62)以及与所述第三驱动件(62)的动力输出端传动连接的第四齿轮(63)，所述第三驱动件(62)安装于所述安装架(51)，所述第四齿轮(63)与所述第二齿条(61)啮合传动。

8.根据权利要求1所述的旋转移动3D打印机，其特征在于，所述旋转移动3D打印机还包括配重组件(70)，所述配重组件(70)安装于所述横臂(30)，并能够相对所述横臂(30)沿所述第一方向移动，所述立柱(20)位于所述配重组件(70)与所述打印机(10)之间。

9.根据权利要求8所述的旋转移动3D打印机，其特征在于，所述横臂(30)设置有长度沿所述第一方向延伸的第三齿条(32)；

所述配重组件(70)包括第四驱动件(72)、第五齿轮(73)和配重块(71)，所述配重块(71)滑动连接于所述横臂(30)，所述第四驱动件(72)安装于所述配重块(71)；

所述第四驱动件(72)的动力输出端与所述第五齿轮(73)传动连接，所述第五齿轮(73)与所述第三齿条(32)啮合传动。

10.根据权利要求1－9任一项所述的旋转移动3D打印机，其特征在于，所述旋转移动3D打印机还包括固设于所述立柱(20)的固定基座(80)，所述固定基座(80)用于支撑所述立柱(20)。

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